Везде
Seismoacoustics in Arctic seas: fundamental principles for improving monitoring technologies
Table of contents
Annotation Estimate Publication content
References Comments
Share
QR
Metrics
Seismoacoustics in Arctic seas: fundamental principles for improving monitoring technologies
Annotation
PII
S0869587324080045-1
Publication type
Article
Status
Published
Authors
A. L. Sobisevich 
Affiliation: Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences
V. P. Dmitrichenko
Affiliation: JSC Concern “Sea Underwater Weapon Gidropribor”
Edition
Volume 94 Issue number 8
Pages
727-737
Abstract
The results of the development of scientific foundation of technology for passive geohydroacoustic monitoring of Arctic seas are presented, including theoretical studies of the conditions for the origin and propagation of wave fields generated by induced geodynamic processes in the layered structure “lithosphere – hydrosphere – ice cover”, the solution of a separate class of problems within the framework of a fundamental scientific problem, related to the search for innovative, environmentally safe geophysical technologies to outline the local heterogeneities, as well as the creation of prototypes, laboratory and full-scale testing of prototypes of new generation ice-based geohydroacoustic buoys. The method for estimating parameters of floating ice (thickness, density, Young’s modulus, Poisson’s ratio) in passive mode was proposed and tested in a field experiment. Particular attention is paid to the state of scientific and practical groundwork regarding the possibilities of developing methods for passive geohydroacoustic monitoring of the Arctic seas.
Keywords
слоистая геофизическая среда Арктическая зона РФ арктический шельф геогидроакустические поля поверхностные волны ледовый покров изгибно-гравитационные волны сейсмогидроакустические дрейфующие ледовые антенны пассивные сейсмотомографические методы мониторинг локальных неоднородностей геоэкология
Received
02.11.2024
Number of purchasers
0
Views
24
Readers community rating
0.0 (0 votes)
Cite   Download pdf

References

1. Лавёров Н.П., Рослов Ю.В., Лобковский Л.И. и др. Перспективы донной сейсморазведки в Российской Федерации // Арктика: экология и экономика. 2011. № 4 (4). С. 4–13.

2. Дынкин А.А. Международное сотрудничество в Арктике: риски и возможности // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 404–412.

3. Лавёров Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35.

4. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Хребет Ломоносова и Восточно-Арктический шельф – части единой литосферной плиты. Опыт сравнительного анализа строения сдвиговых зон // Доклады Академии наук. 2017. № 2. С. 196–200.

5. Лавёров Н.П., Богоявленский В.И., Богоявленский И.В. Фундаментальные аспекты рационального освоения ресурсов нефти и газа Арктики и шельфа России: стратегия, перспективы и проблемы // Арктика: экология и экономика. 2016. № 2. С. 4–13.

6. Конторович А.Э. Пути освоения ресурсов нефти и газа российского сектора Арктики // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 420–431.

7. Морская сейсморазведка / Под ред. А.Н. Телегина. М.: Геоинформмарк, 2004.

8. Литвак А.Г. Акустика глубоководной части Северного Ледовитого океана и Арктического шельфа России // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 449–463.

9. Mordret A., Landès M., Shapiro N.M. et al. Ambient noise surface wave tomography to determine the shallow shear velocity structure at Valhall: depth inversion with a Neighbourhood Algorithm // Geophys. J. Int. 2014, vol. 198, pp. 1514–1525.

10. Яновская Т.Б., Лыскова Е.Л., Королёва Т.Ю. Радиальная анизотропия верхней мантии Европы по данным поверхностных волн // Физика Земли. 2019. № 2. С. 3–14.

11. Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Использование в пассивной томографии океана низкочастотных шумов // Акустический журнал. 2008. № 1. С. 51–61.

12. Godin O.A., Zabotin N.A., Goncharov V.V. Ocean tomography with acoustic daylight // Geophys. Res. Lett. 2010, vol. 37, L13605.

13. Кульчин Ю.Н., Каменев О.Т., Петров Ю.С. и др. Разработка физических основ низкочастотной акустической томографии на арктическом шельфе волоконно-оптическими сейсмоприёмниками // Известия РАН. Серия физическая. 2018. № 5. С. 556–559.

14. Johansen T.A., Ruud B.O., Tømmerbakke R., Jensen K. Seismic on floating ice: data acquisition versus flexural wave noise // Geophysical Prospecting. 2019, vol. 67, pp. 532–549.

15. Serripierri A., Moreau L., Boue P. et al. Recovering and monitoring the thickness, density, and elastic properties of sea ice from seismic noise recorded in Svalbard // The Cryosphere. 2022, vol.16, pp. 2527–2543.

16. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Собисевич Л.Е., Шуруп А.С. О локализации геологических отдельностей арктического шельфа на основе анализа модовой структуры сейсмоакустических полей // Доклады Академии наук. 2018. № 1. С. 80–83.

17. Krylov A.A., Novikov M.A., Kovachev S.A. et al. Features of Seismological Observations in the Arctic Seas // J. Mar. Sci. Eng. 2023, vol. 11, 2221.

18. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Шуруп А.С. Фундаментальные основы совершенствования пассивных сейсмогидроакустических методов исследования шельфа Арктики // Акустический журнал. 2021. № 1. С. 72–97.

19. Mikhalevsky P.N., Sagen H., Worcester P.F. et al. Multipurpose acoustic networks in the integrated Arctic Ocean observing system // Arctic. 2015, vol. 68, pp. 11–27.

20. Дмитриченко В.П. Гидроакустические антенны подводных аппаратов. СПб.: АО «Концерн “МПО – Гидроприбор”», 2024.

21. Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума // Акустический журнал. 2023. № 5. С. 637–651.

22. Тихоцкий С.А., Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Использование низкочастотных шумов в пассивной сейсмоакустической томографии дна океана // Акустический журнал. 2021. № 1. С. 107–116.

23. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Тубанов Ц.А. и др. Байкальский сейсмоакустический эксперимент // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. № 1. С. 82–86.

24. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Агафонов В.М., Собисевич Л.Е. Вмораживаемый автономный геогидроакустический буй нового поколения // Наука и технологические разработки. 2018. № 1. С. 25–34.

25. Дмитриченко В.П., Преснов Д.А., Руденко О.В. и др. Патент на изобретение № RU2646528 “Способ поиска полезных ископаемых на шельфе морей, покрытых льдом”. Дата приоритета 07.12.2016 г., опубликовано 05.03.2018 г., бюлл. № 7.

26. Curtis A., Gerstoft P., Sato H. et al. Seismic interferometry –Turning noise into signal // The Leading Edge. 2006, vol. 25, pp. 1082–1092.

27. Godin O.A. Acoustic noise interferometry in a time-dependent coastal ocean // J. Acoust. Soc. Am. 2018, vol. 143, pp. 595–604.

28. Shapiro N.M., Campillo M., Stehly L., Ritzwoller M.H. High-resolution surface-wave tomography from ambient seismic noise // Science. 2005, vol. 307 (5715), pp. 1615–1618.

29. Snieder R., Wapenaar K. Imaging with ambient noise // Physics Today. 2010, vol. 63, pp. 44–49.

30. Weaver R.L., Lobkis O.I. Ultrasonics without a source: Thermal fluctuation correlations at MHz frequencies // Phys. Rev. Lett. 2001, vol. 87, 134301.

31. Пескин М., Шредер Д. Введение в квантовую теорию поля. Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2001.

32. Weaver R.L., Lobkis O.I. Ultrasonics without a source: Thermal fluctuation correlations at MHz frequencies // Phys. Rev. Lett. 2001, vol. 87, 134301.

33. Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Использование коротких искривлённых вертикальных антенн в акустической томографии океана // Акустический журнал. 2009. № 2. С. 232–246.

34. Гордиенко В.А., Ильичёв В.И., Захаров Л.Н. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1989.

35. Сергеев С.Н., Шуруп А.С., Годин О.А. и др. Выделение акустических мод во Флоридском проливе методом шумовой интерферометрии // Акустический журнал. 2017. № 1. С. 73–83.

36. Кулаков И.Ю. Взгляд на процессы под вулканами через призму сейсмической томографии // Вестник РАН. 2013. № 8. С. 698–698.

37. Чеботарёва И.Я. Методы пассивного исследования геологической среды с использованием сейсмического шума // Акустический журнал. 2011. Т. 57. С. 844–853.

38. Горбатиков А.В. Патент на изобретение № RU2271554 “Способ сейсморазведки”, дата приоритета 25.03.2005 г., бюлл. № 7.

39. Собисевич А.Л., Разин А.В. Геоакустика слоистых сред. М: ИФЗ РАН, 2012.

40. Яновская Т.Б. Поверхностно-волновая томография в сейсмологических исследованиях. СПб.: Наука, 2015.

41. Presnov D.A., Sobisevich A.L., Shurup A.S. Model of the geoacoustic tomography based on surface-type waves // Physics of Wave Phenomena. 2016, vol. 24, pp. 249–254.

42. Bensen G.D., Ritzwoller M.H., Barmin M.P. et al. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements // Geophys. J. Int. 2007, vol. 169, pp. 1239–1260.

43. Marsan D., Weiss J., Larose E., Metaxian J.-P. Sea-ice thickness measurement based on the dispersion of ice swell // J. Acoust. Soc. Am. 2011, vol. 131, pp. 80–91.

44. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973.

45. Кацнельсон Б.Г., Петников В.Г. Акустика мелкого моря. М.: Наука, 1997.

46. Преснов Д.А., Жостков Р.А., Гусев В.А., Шуруп А.С. Дисперсионные зависимости упругих волн в покрытом льдом мелком море // Акустический журнал. 2014. № 4. С. 426–436.

47. Агафонов В.М., Егоров И.В., Шабалина А.С. Принципы работы и технические характеристики малогабаритного молекулярно-электронного сейсмодатчика с отрицательной обратной связью // Сейсмические приборы. 2013. № 1. С. 5–18.

Comments

No posts found

Write a review
Translate